發明活動是一項創造性活動。在發明活動過程中,需要中小學生具有多種能力,特別是創造和想象的能力。因此,通過發明活動,可以培養學生的創造能力。

發明活動還可以培養學生熱愛科學技術的興趣,克服困難、戰勝困難的堅強意誌,樹立建設社會主義祖國的信念,養成小學生良好的科學態度,並能使學生受到審美教育、勞動教育以及團結協作、遵守紀律等方麵的教育。

5.學生科學發明活動的指導

啟發

啟發就是通過講清發明活動的意義,激發學生發明創造的興趣,使他們樂意參加發明活動,自覺接受創造思維和發明技法的啟蒙教育,增強創造精神和創造意識。學生的心理具體表現在:他們思想單純、活潑、好動。幼稚、富於想象、善於聯想和缺乏獨立活動的能力;好表現自己,對老師和家長布置的任務總是想辦法完成;對參加集體活動的熱情較高。但他們的興趣和愛好不穩定,當獲得一種滿足之後,會立即被其他興趣所代替。因此,他們喜歡參加發明活動,但不能維持較長時間。

根據學生的心理特點,在組織每次發明活動時,教師都要注意啟發,除了使他們明確每次活動的目的和意義之外,還要適時布置一些具體任務,盡量使一些個人活動轉化為集體活動;對他們在活動中所取得的成績,及時進行總結和表揚,使他們還不穩定的發明興趣和愛好逐步穩定。

示範

示範就是運用發明成果作為學生學習的典範,使他們從中得到教益。

榜樣的力量是無窮的。學生的好勝心較強,而且善於模仿,因此,在活動中運用一些發明成果和講一些發明家的故事作為他們學習的典範,會對他們有很大的幫助。

發明成果最好是學生自己發明的,故事最好也是學生的發明故事。因為同是學生,年齡相仿,知識水平相當,他們容易接受,對他們的啟發幫助也最大。如果用本校、本班的學生的發明成果作示範,效果更佳。

在示範過程中,教師所選用的典範最好能對本次活動有一定的指導價值。比如,這次活動主要是讓學生學習“缺點列舉法”,那麼,作典範的發明成果最好是用“缺點列舉法”所完成的。對每一件作示範的發明成果,教師都要講清發明人是怎樣想到搞這個發明的,運用了哪些發明技法,他在發明過程中遇到了哪些困難,他是如何克服這些困難的,等等。

選題引導

學生通過啟發和示範,會產生發明的興趣和動機,這時,教師就要引導他們尋找發明的課題。

在學生中開展的發明主要是指:學生在日常學習、生活和勞動中針對那些感到不稱心、不順手及不方便的事物和方法,運用學過的科學技術知識,創造性地設計和製作出目前沒有的產品或生產方法,或對現有的產品和生產方法進行房進與革新,從而為人們的生活、工作、學習帶來方便。因此,他們發明的課題種類不多,範圍也較狹窄。但是,學生的想象力比較豐富,他們發現的問題,提出的發明課題卻是五彩繽紛。在這眾多的課題中應選擇哪一個呢?一般要注意以下幾點。

(1)是引導學生從日常生活和學習中尋找課題。對目前人們使用的用具、文具等,想一想怎樣能提高效率?質量怎樣能更好?怎樣減少故障?怎樣可以更安全?怎樣可以使價格更便宜?怎樣用起來更方便?等等。選擇身邊的課題,便於學生觀察、分析、構思和設計。

(2)是學生發明最後的成果是能在實踐中使用的實物。這不僅需要學生的構思和設計,還要小學生自己動手去製作和實驗。因此,在選擇課題時,要讓學生充分考慮,憑自己的科學文化知識水平,能不能完成這項發明課題,能不能把這項發明的構思製作出來,以免白白浪費時間和精力。

(3)是選擇發明講題要專一。學生的發明是在科技活動課或課餘時間進行的,精力和時間都很有限。因此,在一段時間裏選擇發明課題要專一,從一事一物去構思,從一點一滴做起。這樣才容易成功。

構思引導

選準了發明課題之後,要引導學生對發明課題進行構思。構思不是一下子就能形成的,一般要經過幾個步驟。第一步列出明確的發明目標,包括這個目標的具體要求。第二步剖析目標。對已確定的目標進行分解,分解成J些小目標,然後逐個解決為實現各小目標所必須解決的每一個小問題。第三步形成構思。為實現每個小目標和解決每一個小問題尋找可行的途徑和辦法。把可行的途徑和辦法進行組合,構思、製定出這項發明的總體實施計劃。第四步對總體構思進行補充的修正。

例如,上海市和田路小學學生方黎,在上體育課時看到全班40幾個同學隻有一個籃球架練習投籃動作,這樣練習投籃就需排長隊。她想,如果能有一個可供幾個同學一起練習投籃的球架多好啊!於是,她決定以改革籃球架為發明課題,一心想設計一個可供多人同時使用並適合各年級同學使用的籃球架。

她找到了這一發明課題,並明確了發明目標及這個目標的具體要求之後,就把總目標分解成了以下兩個小目標:

①怎樣才能使多人同時投籃;

②籃球架的高度是多少才適合各年級同學。

她先思考第一個問題。

有一天,她和3個同學一起去吃早點,4個人各坐方桌的一方。突然,她靈機一動,想到,如果做一個東、南、西、北4個方向都有籃球筐的球架,練習投籃不就可以提高效率4倍嗎?方黎同學運用聯想的方法,將圍方桌吃飯和她要解決的發明目標聯係起來思考,將實現第一個小目標的困難解決了。

接著,她思考第二個問題。

籃球架的高度如果按照高年級同學的身高設計,低年級同學練球就不方便;如果按低年級同學的身高設計,對高年級同學又不合適。她在家裏冥思苦想的時候,忽然看到了落地燈杆。她想落地燈杆可以調節高低,如果球架也能像燈杆一樣可升可降,不就可以適應不同年級同學的身高了嗎?正如是,她運用移植的方法,將落地燈杆的升降技術移植到籃球架上,使第二個小目標中的問題迎刃而解。

就這樣,一張多用升降籃球架設計圖在她的筆下繪好了。這項發明參加了全國首屆青少年科學創造發明比賽,榮獲了二等獎,還受到了國家體委領導的讚揚。

在小學生構思的過程中,教師要注意以下幾個問題。

(1)是注意傳授發明技法。要向他們傳授構思過程中可能要用到的發明技法,如聯想法、組合法等,以便小學生靈活運用。

(2)是注意講解有關的科學知識。要向他們講解有關的科學知識。因為小學生所擁有的科學知識畢竟有限,發明過程中的許多問題是他們現有的知識解決不了的,因此,教師要預計他們突破這一發明課題需要運用哪些科學知識,對他們還未學過的科學知識,事先必須向他們傳授。

(3)是善於啟發思考。教師要善於啟發,引起他們思考,向發明目標一步步邁進。

(4)是及時出主意戰勝困難。當小學生在活動中遇到困難時,要給他們出主意、指方向,給予他們精神上的支持,使他們增強戰勝困難的勇氣。